混凝土支墩坝

科技工作者之家 2020-11-17

利用挡水面板和支撑面板的支墩共同组成的混凝土坝,称为混凝土支墩坝。在大坝建设地区,如果大坝所需的砂砾石等填筑材料有限,而地基的基岩强度达到中等或高等的情况,选用支墩坝具有较大的优势。

概述利用挡水面板和支撑面板的支墩共同组成的混凝土坝,称为混凝土支墩坝。在大坝建设地区,如果大坝所需的砂砾石等填筑材料有限,而地基的基岩强度达到中等或高等的情况,选用支墩坝具有较大的优势。支墩坝中的钢筋混凝土平板是用倾向上游的一块块垂直于支墩的平板组成的,支墩有足够的能力支撑混凝土板在水压力作用下的整体负荷。

支墩坝的横断面和重力坝相似,但上游迎水面板的坡度比较平缓i面板除具有挡水作用外,还将来自库水、泥沙的压力通过支墩传递到支墩所在的地基上。支墩之间可以有较大的空隙,因此支墩坝是一种轻型坝,可较重力坝节省20%~60%的混凝土方量,宜于修建在气候温和、河谷较宽、地质条件较好、运输条件差、天然建筑材料缺乏的地区。1

混凝土支墩坝的分类根据面板的形式,混凝土支墩坝可分为三种类型。

(1)平板坝。面板为平板,通常简支于支墩的托肩(牛腿)上,面板和支墩为钢筋混凝土结构。根据面板与支墩的连接形式,平板坝又可以分为三种:①简支式:面板简支在支墩托肩上,能适应一定的地基变形和温度引起的胀缩,采用最多。②连续板式:面板跨过支墩,每隔两三跨设一道伸缩缝。连续板式可以减小板的跨中弯矩,但在跨过支墩处产生负弯矩,在迎水面易产生裂缝,所以较少采用。③悬臂式:面板与支墩刚性连接,在跨中设缝,要求地基变形小,以防接缝漏水,只能用于低坝。

(2)连拱坝。上游为拱形面板与支墩连成整体,拱坝承压能力强,面板可以做得很薄,支墩间距可以较大,因此使用的混凝土方量最少、钢筋量最多。由于面板与支墩整体连接,对地基变形和温度变化的反应比较灵敏,要求修建在气候变化小的地区,对地基的要求是承载力大、变形小。

(3)大头坝。面板由支墩上游部分扩宽形成,称为头部。相邻支墩的头部用伸缩缝分开,为大体积混凝土结构。1

混凝土支墩坝的特点(1)支墩坝面板是倾斜的,利用其上的水重帮助坝体稳定,地基的渗流可以从支墩两侧敞开裸露的岩面逸出,作用于支墩底面的扬压力较小,有利于坝体稳定,但支墩的侧向稳定性较差。

(2)地基中绕过面板底面的渗流,渗透途径短,水力坡降大,单位岩体承受的渗流体积力也大,要求面板与地基的连接以及防渗帷幕都必须做得十分可靠。

(3)面板和支墩的厚度小,施工期混凝土散热条件好,温度控制较重力坝简单,内部应力大,可以充分利用材料的强度。1

本词条内容贡献者为:

黄伦先 - 副教授 - 西南大学

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